Antibiotika er pålidelige våben mod mange typer bakteriesygdomme, men voksende resistens mod lægemidlerne er et stort problem. ”Patogener erhverver resistens hurtigere, end vi kan introducere nye antibiotika, og dette forårsager en menneskelig sundhedskrise, ” siger biokemiker Kim Lewis fra Northeastern University.
Lewis er en del af et team, der for nylig afslørede et lovende antibiotikum, der er født fra en ny måde at udnytte jordmikroorganismernes kræfter. I dyreforsøg viste teixobactin sig effektivt til at aflive en lang række sygdomsfremkaldende bakterier - også dem, der har udviklet immunitet mod andre stoffer. Forskernes bedste bestræbelser på at skabe mutante bakterier med resistens mod stoffet mislykkedes, hvilket betyder, at teixobactin kunne fungere effektivt i årtier, før patogener naturligt udvikler resistens mod det.
I det 20. århundredes "antibiotiske æra" blev der introduceret en vidt succesrig, målrettet indsats mod sygdomsfremkaldende bakterier. Lægemidler som penicillin og streptomycin blev navn på husholdninger, og millioner af mennesker drage fordel af dem.
Men udbredt brug - og misbrug, såsom patienter, der ikke tog medicinen ordentligt - betød, at bakterier begyndte at arbejde overtid for at udvikle resistens over for antibiotika. Nogle patogener, inklusive nogle stammer af tuberkulose, er nu resistente over for alle tilgængelige antibiotika. Fordi resistens kan udvikle sig hurtigt, betragtes de høje omkostninger ved medikamentudvikling ikke som værdi på lang sigt, og færre nye antibiotika når markedet.
En del af problemet har været problemer med at dyrke de mest lovende kandidater i laboratoriet. Naturlige mikrobielle stoffer fra jordbakterier og svampe har været grundlæggende i udviklingen af det mest antibiotiske middel i det forgangne århundrede. Men kun omkring en procent af disse organismer kan dyrkes i et laboratorium. Resten, i svimlende antal, har været ukultureret og af begrænset brug til medicinsk videnskab indtil nu.
Lewis og hans team besluttede en anden tilgang. ”I stedet for at prøve at finde ud af de ideelle betingelser for hver eneste af de millioner af organismer derude i miljøet, for at give dem mulighed for at vokse i laboratoriet, dyrker vi dem simpelthen i deres naturlige miljø, hvor de allerede har de betingelser, de har behov for vækst, ”siger han.
For at gøre dette designet teamet en gadget, der klemmer en jordprøve mellem to membraner, hver perforeret med porer, der tillader molekyler som næringsstoffer at diffundere igennem, men ikke tillader passage af celler. ”Vi bruger det bare til at narre bakterierne til at tro, at de er i deres naturlige miljø, ” siger Lewis.
Holdet isolerede 10.000 stammer af ukulturerede jordbakterier og forberedte ekstrakter fra dem, der kunne testes mod ubehagelige patogene bakterier. Teixobactin fremkom som det mest lovende stof. Mus inficeret med bakterier, der forårsager infektioner i øvre luftvej (inklusive S. aureus eller Streptococcus pneumoniae ) blev behandlet med teixobactin, og lægemidlet udslettede infektioner uden nogen mærkbar toksisk virkning.
Det er sandsynligt, at teixobactin er effektivt på grund af den måde, det er rettet mod sygdom: Lægemidlet nedbryder bakteriecellevægge ved at angribe lipidmolekylerne, som cellen skaber organisk. Mange andre antibiotika er rettet mod bakteriens proteiner, og generne, der koder for disse proteiner, kan mutere for at producere forskellige strukturer. Det betyder, at lægemidlets angreb ikke altid er effektivt, så nogle hårde bakterier kan overleve for til sidst at hjælpe med at opbygge en resistent stamme.
Et eksisterende antibiotikum, der også er målrettet mod lipidcellevægspredursorer, vancomycin, fungerede effektivt i næsten 40 år, før bakterier udviklede resistens. Den nye forbindelse er betydeligt bedre beskyttet mod resistens end vancomycin, så det kan have en meget lang effektivitet, rapporterer teamet i dag i tidsskriftet Nature .
I dag kan teixobactin helbrede infektionsmus, hvilket er en god start, og lægemidlet er måske to år væk fra de kliniske prøver, der i sidste ende kan føre til godkendelse til human behandling. Og lovende som det måtte være, Teixobactin repræsenterer bare toppen af isbjerget, siger Lewis. Hvem ved hvad der kan findes blandt de mange millioner arter af ukulturerede jordbakterier.
”Det er en enorm kilde til nye antibiotiske forbindelser, ” siger Lewis. ”Man kunne forestille sig alle slags forbindelser, der kunne være der og kunne gøre alle slags ting. Selv bortset fra antibiotika er de forbindelser, du får fra jordmikroorganismer, også blevet brugt til at udvikle anticancer, immunsuppressiva og antiinflammatorier. Så virkelig er disse bakterier meget gode til at fremstille antibiotika, men der er bestemt mange andre terapeutiske midler, som de også kan lave. ”
